Abstract
Fundo
Aumento do número de substituições de nucleotídeo único é visto na mama e genomas de câncer de ovário portadores de mutações associadas à doença em
BRCA1
ou
BRCA2
. O significado destas mutações do genoma é desconhecido. Nossa hipótese carga mutação do genoma reflete deficiências no reparo do DNA e está associada com o resultado do tratamento no cancro do ovário.
Métodos e Resultados
O número total de mutações exome sinônimas e não-sinônimas (Nmut ), ea presença de linha germinal ou mutação somática em
BRCA1
ou
BRCA2
(mBRCA) foram extraídos a partir de sequências de todo o exome de alto grau de câncer de ovário seroso de The Cancer Genome Atlas (TCGA ). regressão de Cox e métodos de Kaplan-Meier foram usadas para correlacionar Nmut com resposta à quimioterapia e resultado. Nmut maior correlação com uma melhor resposta à quimioterapia após a cirurgia. Em pacientes com câncer de mBRCA-associado, baixa Nmut foi associado com menor sobrevida livre de progressão (PFS) e sobrevida global (OS), independente de outros fatores prognósticos na análise multivariada. Os doentes com cancros mBRCA-associados e um alto Nmut teve PFS extremamente favoráveis e OS. A associação com a sobrevivência foi semelhante em cancros, quer com
BRCA1
ou
BRCA2
mutações. Nos cancros com o tipo selvagem BRCA, tumor Nmut foi associada com a resposta ao tratamento em pacientes sem doença residual após a cirurgia.
Conclusões
Tumor Nmut foi associada com a resposta ao tratamento e com ambos os PFS e OS em pacientes com câncer de ovário seroso de alto grau de realização
BRCA1
ou
BRCA2
mutações. Na coorte TCGA, baixa Nmut previu a resistência à quimioterapia, e por PFS mais curtos e OS, enquanto a alta Nmut prevê um resultado extremamente favorável no cancro do ovário mBRCA-associado. Nossas observações sugerem que a carga total mutação juntamente com
BRCA1
ou
BRCA2
mutações no câncer de ovário é um marcador genômico de prognóstico e preditor da resposta ao tratamento. Este marcador pode refletir o grau de deficiência em vias mediadas por BRCA, ou a extensão de compensação para a deficiência por mecanismos alternativos
Citation:. Birkbak NJ, Kochupurakkal B, Izarzugaza JMG, Eklund AC, Li Y, Liu J, et ai. (2013) Tumor Mutation Burden Previsões Resultado em cancro do ovário com mutações BRCA1 ou BRCA2. PLoS ONE 8 (11): e80023. doi: 10.1371 /journal.pone.0080023
editor: Peiwen Fei, Universidade do Havaí Cancer Center, Estados Unidos da América
Recebido: 06 de junho de 2013; Aceito: 27 de setembro de 2013; Publicação: 12 de novembro de 2013
Direitos de autor: © 2013 Birkbak et al. Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob os termos da Licença Creative Commons Attribution, que permite uso irrestrito, distribuição e reprodução em qualquer meio, desde que o autor original ea fonte sejam creditados
Financiamento:. Este trabalho foi apoiado pelo financiamento concedido pela Fundação Cancer Research para ALR, JDI, UAM, ZS, e ZCW mama. NUB foi financiado pelo Villum Kann Rasmussen Foundation. Os financiadores não tiveram nenhum papel no desenho do estudo, coleta de dados e análise, decisão de publicar ou preparação do manuscrito
CONFLITO DE INTERESSES:.. Os autores declararam que não existem interesses conflitantes
Introdução
biomarcadores confiáveis prevendo resistência ou sensibilidade à terapia anti-câncer de facilitar a seleção de drogas terapêuticas adequadas em pacientes com câncer individuais. No cancro da mama, o receptor de estrogénio e HER2 (erbB-2 /neu) são utilizados clinicamente para tomar decisões terapêuticas sobre a terapia endócrina e HER2 drogas direccionadas, respectivamente, [1,2]. Tanto o receptor de estrogênio e HER2 participar nas vias que promovem o crescimento do câncer. Da mesma forma,
BRCA1
e
BRCA2
participar na reparação livre de erros de quebras de DNA de cadeia dupla por recombinação homóloga (HR) e mutações hereditárias nestes genes predispõem ao câncer de mama e cancro do ovário [3] . cancros do ovário que transportam
BRCA1 Comprar e
BRCA2
mutações (mBRCA) apresentar alterações cromossômicas maciças [4,5], e são mais sensíveis ao DNA agentes contendo platina cross-linking, e inibidores de PARP [ ,,,0],6,7]. Os pacientes com câncer de ovário seroso de alto grau que carregam germinal mBRCA experimentar uma maior sobrevida livre de progressão (PFS) e melhor sobrevida global (OS) do que os não-portadores [6,8,9]. Portanto,
BRCA1
e
BRCA2
podem ser considerados biomarcadores que predizem a resposta à quimioterapia contendo platina e inibidores de PARP. No entanto, em estudos anteriores 15-18% dos cancros do ovário BRCA-associados responderam mal a regimes de quimioterapia à base de platina, e quer recidiva ou progressão logo após a cirurgia inicial e quimioterapia [8,9].
câncer mais esporádicos de alto grau seroso do ovário e cancro da mama triplo-negativo não têm mutações nos genes BRCA, mas um subconjunto destes tumores exibem aberrações cromossómicas em massa e capacidade de resposta ao DNA danos quimioterapia [9-11] . Uma hipótese atraente postula aberrações cromossômicas são um indicador do grau de comprometimento em RH. substitutos propostos para defeitos de RH incluem medidas de aberrações cromossómicas, incluindo toda a perda de genoma de heterozigosidade (LOH) e desequilíbrio alélico telomérica [11,12]. Falta de Rad51 focos após danos no DNA também pode marcar células com HR prejudicada [13].
Recentemente, um fardo mutação significativamente mais elevada foi detectada pelo genoma inteiro ou sequenciamento exome na mama e cancro do ovário com mBRCA, em comparação com os seus homólogos carregando o tipo selvagem
BRCA1
e
BRCA2 genes
(wtBRCA) [14,15]. sequenciamento exome inteiro de câncer de ovário seroso de alto grau foi relatado pelo consórcio Cancer Genome Atlas (TCGA) [9]. A sequência de ADN de cancros do ovário foi comparada com a sequência de ADN da linha germinativa do mesmo indivíduo para fazer chamadas de mutações somáticas. mutações identificadas incluídas substituições de bases, inserções ou deleções [9,15]. A grande maioria das mutações de substituições de bases únicas [9]. Acumulação de mutações do genoma pode ser a consequência de processos de mutação únicos associados com a deficiência de reparo de DNA em tumores que transportam
BRCA1
ou
BRCA2
mutações.
Desde cancros do ovário com mutações no
BRCA1
ou
BRCA2
são mais sensíveis à quimioterapia contendo platina, foi perguntado se o número total de mutações somáticas no cancro do ovário prevê sensibilidade à quimioterapia e evolução clínica. Foram utilizados dados exome sequenciamento inteiro de TCGA para enumerar mutações somáticas e comparou a sensibilidade quimioterapia, a sobrevida livre de progressão (PFS) e sobrevida global (OS). A associação significativa entre o número total de mutações somáticas exome por genoma (Nmut) e os resultados dos pacientes foi observado em pacientes cujos cânceres de ovário mutações no
BRCA1
e
BRCA2
possuía.
Resultados
Associação de carga mutação com sensibilidade quimioterapia e resultado
Usando dados de TCGA, descobrimos que 95% das mutações no exomes de câncer de ovário são substituições de bases individuais. Do outro lado da coorte TCGA de 316 tumores, o número de mutações em cancros exome individuais (Nmut) varia amplamente, 9-210 (mediana 54,5, Tabela S1). Para determinar se Nmut está associada com a resistência à quimioterapia após a cirurgia inicial, os pacientes separados em grupos de altas e baixas Nmut com base no Nmut mediano de toda a coorte. Observou-se uma maior taxa de resistência à quimioterapia inicial em Nmut baixo em comparação com o grupo de alto Nmut (40,2 vs. 23,9%, Figura 1A). Nmut foi menor nos pacientes resistentes ao tratamento do que os pacientes sensíveis (mediana 46 vs. 59, Figura 1B). regressão de Cox mostrou uma correlação entre Nmut e sobrevivência livre de progressão (PFS) ou sobrevida global (OS) (
P
= 0,013 e 0,0014, respectivamente, Tabela 1). Kaplan-Meier análise mostrou uma PFS significativamente mais longos e OS no grupo de alto Nmut em comparação com o grupo de baixa Nmut (Figura 1C e 1D).
Todos os pacientes receberam platina e taxanos maioria recebeu em combinação. A) Os tumores foram separados em grupos de altas e baixas Nmut definidos pela Nmut mediana ao longo de todo o grupo e comparado com o índice de resistência à quimioterapia. O significado das diferenças foi determinada pelo teste exacto de Fisher. B) O número de mutações (Nmut) para cada tumor foi comparada em pacientes resistentes à quimioterapia e sensíveis e é mostrado por gráficos de pontos. Medianos e percentis 25-75 são indicados por linhas horizontais. P-valor é derivado a partir do teste de rank-sum de Wilcoxon. C) de Kaplan-Meier análise comparou a sobrevida livre de progressão (PFS) e D) a sobrevida global (OS) entre os pacientes com alta e baixa tumor Nmut. Os pacientes que estavam livre de progressão ou ainda vivo no momento do último acompanhamento foram censurados (+). O número de doentes em risco em cada intervalo são dadas abaixo dos gráficos. P-valores são obtidos pelo teste Log-rank.
Univariada
multivariada
HR
a
95% CI
b
P
c
HR
95% CI
P
Todos casesNmut
dPFS0.944(0.990-0.999)0.0130.955(0.991-1.000)0.042OS0.926(0.988-0.997)0.00140.913(0.986-0.996)0.0001StagePFS1.466(1.072-2.005)0.0171.38(0.985-1.935)0.061OS1.325(0.960-1.828)0.0871.221(0.865-1.724)0.256Residual
e PFS1.183(1.026-1.365)0.0211.158(0.999-1.342)0.052OS1.267(1.091-1.470)0.00191.245(1.065-1.455)0.006Age (yrs)PFS0.995(0.982-1.009)0.4920.998(0.984-1.013)0.828OS1.019(1.005-1.033)0.00751.025(1.010-1.040)0.001MbrcaNmutPFS0.817(0.968-0.993)0.0020.856(0.971-0.998)0.027OS0.828(0.967-0.996)0.0110.821(0.966-0.995)0.0082StagePFS1.694(0.745-3.853)0.2091.415(0.600-3.338)0.428OS1.304(0.539-3.154)0.5551.1(0.396-3.055)0.856Residual PFS0.999 (0.723-1.379) 0.9930.979 (0.695-1.379) 0.904OS1.362 (0.959-1.936) 0.0841.389 (0.961-2.009) 0.081Age (yrs)PFS0.987(0.960-1.016)0.3780.999(0.967-1.031)0.928OS1.017(0.985-1.049)0.3011.023(0.990-1.058)0.175wtBRCANmutPFS0.987(0.994-1.003)0.5930.989(0.994-1.004)0.648OS0.966(0.992-1.001)0.1590.948(0.990-1.000)0.032StagePFS1.369(0.980-1.913)0.0651.234(0.859-1.772)0.255OS1.224(0.871-1.719)0.2441.119(0.778-1.608)0.545Residual PFS1.231 (1.048-1.447) 0.0111.219 (1.030-1.443) 0.021OS1.195 (1.011-1.414) 0.0371.192 (1.000-1.421) 0.051Age (yrs)PFS0.994(0.979-1.010)0.4660.998(0.982-1.015)0.841OS1.017(1.001-1.033)0.0351.024(1.007-1.041)0.0051Table 1. univariada e análise multivariada de Nmut e outras variáveis clínicas com PFS e OS.
AHazard ratiob95% de confiança intervalcP valor de Cox proporcional perigo de regressão dFC para Nmut é expressa a relação por 10 doenças mutationseResidual esquerda após a cirurgia inicial CSV Baixar CSV
Efeito do BRCA1 e BRCA2 na carga de mutação e evolução
Setenta pacientes seja realizada uma linha germinal
BRCA1
ou
BRCA2
mutação ou tumores possuíam tendo somática
BRCA1
ou
BRCA2
mutações (mBRCA). Não foram encontradas diferenças de tumor Nmut, PFS ou OS entre os pacientes com germinativas e tumores mutações somáticas no
BRCA1
e
BRCA2
(Figura S1). No entanto, os tumores associados mBRCA-possuía um Nmut maior do que os tumores sem mutações de BRCA (wtBRCA; mediana 67,5 vs 49,5, Figura S2A). Foram analisados separadamente o subconjunto de pacientes portadores mBRCA e aqueles com tumores wtBRCA e tumor em comparação Nmut entre resistentes quimioterapia e pacientes sensíveis. Um tumor maior Nmut previu uma maior taxa de resposta à quimioterapia depois da cirurgia em pacientes com tumores mBRCA-associados, mas não em pacientes com tumores que possuíam apenas wtBRCA (Figuras S2B e S2C). Quando se investigou todos os pacientes com tumores que contenham mBRCA, encontramos um tumor significativamente mais elevada no grupo Nmut sensível ao tratamento versus o grupo resistente a tratamento (mediana 74 vs 44, Figura 2A). Em pacientes com tumores wtBRCA, não houve diferenças significativas na Nmut entre os grupos sensíveis e resistentes ao tratamento (mediana 52 vs 47, Figura 2B). regressão de Cox mostrou uma correlação significativa entre tumor Nmut e PFS e OS em pacientes com tumores mBRCA-associados (HR = 0,82,
P
= 0,002 e HR = 0,83,
P
= 0,011, respectivamente ), mas não em pacientes com tumores wtBRCA (Tabela 1). Quando os pacientes com tumores mBRCA-associados foram estratificados pela Nmut mediana de toda a coorte, os pacientes com alta tumor Nmut mostrou um PFS significativamente mais longos e OS (Figura 2C e 2D). PFS e OS em pacientes com mBRCA e baixa tumor Nmut eram mais curtos, similar aos pacientes com tumores wtBRCA (Figura 2C para 2F). Em pacientes com tumores wtBRCA, não houve relação significativa entre Nmut e PFS ou OS (Figura 2E e 2F). Portanto, o efeito do tumor Nmut na resposta ao tratamento eo resultado foi confinada aos tumores com qualquer linha germinal ou mutações somáticas no
BRCA1
ou
BRCA2
.
A) Nmut em tumores com mBRCA. cancros do ovário resistentes e sensíveis de quimioterapia são mostradas por gráficos de pontos. P-valor é derivado a partir do teste de rank-sum de Wilcoxon. B) Nmut em tumores com wtBRCA. tumores resistentes e sensíveis a quimioterapia são mostrados com gráficos de pontos de cada tumor como na Figura 1. A mediana e percentis 25-75 são indicados por linhas horizontais. P-valor é derivado de Wilcoxon teste da soma de classificação. C) Análise de Kaplan-Meier PFS comparados e OS D) entre os pacientes com alta e baixa Nmut em seus tumores mBRCA-associados. Análise E) de Kaplan-Meier em comparação PFS e F) OS em pacientes com alta e baixa Nmut em seus tumores wtBRCA. A mediana para Nmut foi calculado a partir de toda a coorte de 316 tumores. Na análise de Kaplan-Meier, os pacientes que estavam livre de progressão ou ainda vivo no momento do último acompanhamento foram censurados (+). O número de doentes em risco em cada intervalo são dadas abaixo dos gráficos. P-valores são obtidos a partir do teste Log-rank.
Na análise uni e multivariada, palco na apresentação, o tamanho de tumores residuais após debulking cirurgia, idade do paciente e Nmut foram associados com qualquer PFS ou OS no todos os pacientes com acompanhamento clínico (Tabela 1). Surpreendentemente, para os pacientes com câncer de ovário mBRCA-associado, única Nmut foi significativamente associada com o resultado do tratamento em ambas as análises uni e multivariada. Na análise multivariada dos cancros com wtBRCA, doença residual deixado após a cirurgia inicial foi significativamente associada com a PFS e OS. Nmut e idade foram significativamente associados com o OS, mas não PFS em pacientes com wtBRCA (Tabela 1). Estes resultados mostram Nmut é significativamente associada com o resultado clínico e é independente de outros fatores de prognóstico em pacientes com tumores mBRCA-associados.
Todos os 51 mutações germinativas em
BRCA1
e
BRCA2
foram truncando mutações. Dos 21 mutações somáticas nos dois genes, 4 foram missense e os outros truncada. Examinamos localização das mutações no
BRCA1
e
BRCA2
genes para associação com Nmut em tumores (Figuras S3A e S3B). Nós separados BRCA mutações em domínios anel, média e BRCT de BRCA1 e N-terminais, a ligação RAD51 e regiões C-terminais de BRCA2. Foram avaliadas diferenças em Nmut entre os tumores com mutações nessas regiões de BRCA1 e BRCA2. Nenhuma associação significativa foi encontrada entre Nmut e mutações em diferentes regiões do BRCA1 ou BRCA2 (teste de Kruskal-Wallis para comparações múltiplas,
P
= 0,58 e
P
= 0,13, Figuras S3C e S3D) .
Quatorze tumores mBRCA-associados (6 somáticas e 8 mutações germinativas BRCA) manteve-se heterozigotos no locus BRCA mutado (Tabela S1). Para evitar a influência do alelo wtBRCA, testou-se para a associação entre o tumor e o resultado clínico Nmut no subgrupo de pacientes portadores de mutações da linha germinal com BRCA LOH no locus BRCA correspondente nos seus tumores. regressão de Cox revelou uma correlação significativa entre Nmut e OS (HR = 0. 765,
P
= 0,021) e uma tendência de correlação significativa entre Nmut e PFS (HR = 0. 837,
P
= 0,056). A análise de Kaplan-Meier mostra as diferenças notáveis no resultado entre os pacientes com carga mutação tumor alta e baixa (Figura 3A e 3B). Apesar de números pequenos, diferenças significativas e consistentes em PFS e OS foram vistos quando
BRCA1
e
BRCA2
portadores mutação germinativa foram avaliadas separadamente (Figura 3C a 3F). Estes resultados suportam a conclusão de que tumor Nmut está associada tanto com a resposta ao tratamento e evolução clínica dentro pacientes com herdadas
BRCA1
ou
BRCA2
mutações.
A) análise de Kaplan-Meier em comparação PFS e B) OS entre cânceres de ovário altas e baixas Nmut, todos os quais realizados tanto um
BRCA1
ou
BRCA2
mutação germinativa com LOH no locus BRCA correspondente. C – F) Análise em grupos BRCA1 e BRCA2 transportadoras mutação individuais. análise C) de Kaplan-Meier em pacientes com
BRCA1
tumores -associated comparando PFS, e D) OS. Análise E) de Kaplan-Meier em pacientes com
BRCA2
tumores -associated comparando PFS, e F) OS. Nmut alta e baixa são definidos como um valor acima ou abaixo Nmut mediana de todos os tumores mBRCA-associados. O número de doentes em risco em cada intervalo são dadas abaixo dos gráficos.
P
-Valores são calculados pelo teste de log-rank.
Foram examinados Nmut em tumores com alterações conhecidas epigenéticas em
BRCA1
(n = 31) e
RAD51C
(n = 8) neste conjunto de dados TCGA. Em comparação com tumores com wtBRCA e sem metilação nos dois genes, observamos uma Nmut maior em tumores com
BRCA1
ou
RAD51C
metilação, similar aos tumores com mBRCA (Figura S4). O resultado sugere que o silenciamento epigenético no
BRCA1
e
RAD51C
pode levar ao acúmulo de substituições de bases individuais. No entanto, de acordo com resultados publicados anteriormente [9,15], os resultados (PFS e OS) de pacientes com tumores abrigando
BRCA1
metilação juntamente com alta Nmut foram semelhantes aos pacientes cujos tumores tinham baixa Nmut ou wtBRCA1 ( dados não mostrados). A associação entre o tumor Nmut e resultado do tratamento aparece em grande parte em cancros com
BRCA1
mutação, mas não naqueles cancro com
BRCA1
alteração epigenética.
Correlação entre Nmut e idade ou cromossômica danos
Nmut em tumores de pacientes com germinal
BRCA1
ou
BRCA2
mutações (mutações de BRCA) aumentou com a idade do paciente no momento do diagnóstico (Figura S5A). No entanto, esta relação foi perdido quando os tumores com mutações de BRCA somáticos foram incluídos ou aqueles com wtBRCA foram analisados separadamente, (Figuras S5B e S5C). Estes achados são consistentes com um processo patogênico distinto em cancros associados a BRCA germinativas com haplo-insuficiência da função BRCA no tecido pré-malignas, e aqueles cancros que adquirem mutações de BRCA mais tarde em seu desenvolvimento. Uma correlação semelhante entre mutações e idade acumuladas foi relatado em cancros que surgem a partir de tecidos que normalmente replicar durante a vida (por exemplo, o epitélio do cólon), mas não são vistas em cancros de tecidos normalmente dormentes (por exemplo, células no pâncreas exócrino) [16] .
Tanto a fração de LOH por genoma (Floh) eo número de episódios de telomérica alélicas desequilíbrio (NtAI) refletem a extensão do dano cromossômico tumor [11,12]. Usando dados TCGA SNP6 da mesma coorte, Nmut positivamente correlacionada com Floh e NtAI em tumores mBRCA-associados; NtAI correlacionada com Nmut wtBRCA em tumores (Figura S6). A associação entre a elevada carga mutação e alto nível de dano cromossômico sugere uma ligação entre os processos que produzem ou deixar de reparar esses tipos distintos de danos no DNA.
Influência da doença residual relativa à associação dos encargos mutação e evolução
a doença residual após a cirurgia inicial é um fator prognóstico no câncer de ovário e foi confirmada em ambos mBRCA- e câncer de ovário wtBRCA-associado (Figura S7). Em pacientes com cancros relacionados com mBRCA, aqueles com um tumor de alta Nmut tiveram melhores resultados do que aqueles com um tumor de baixo Nmut independentemente de doença residual esteve presente após a cirurgia inicial (Figura S8). Os pacientes sem doença residual e um alto tumor Nmut teve um resultado especialmente favorável (5 anos PFS foi de 58% e OS foi de 100%; Figura S8). No sub-grupo de pacientes com tumores wtBRCA e sem doença residual após a cirurgia, alta tumor Nmut previsto um PFS mais longa e uma tendência para mais OS (Figura 4). Nenhuma dessas diferenças foram encontrados em pacientes com tumores wtBRCA e de doença residual após a cirurgia (dados não mostrados). doença residual é um poderoso factor de prognóstico, que podem mascarar o efeito do tumor Nmut em pacientes com tumores wtBRCA. O resultado sugere Nmut é potencialmente associados com o resultado do tratamento no cancro do ovário esporádicos com wtBRCA e nenhuma doença residual.
Nmut alta e baixa foram definidas pelos valores acima ou abaixo do Nmut mediana de todos os tumores wtBRCA na coorte. A) análise de Kaplan-Meier em comparação PFS, e B) OS entre tumor Nmut alta e baixa em pacientes com tumores wtBRCA e nenhuma doença residual após debulking cirurgia. O número de doentes em risco em cada intervalo são dadas abaixo dos gráficos. P-valores são obtidos a partir do teste Log-rank.
Discussão
Alto grau de câncer de ovário seroso em portadores de
BRCA1
ou
BRCA2
tem um prognóstico melhor do que a mesma doença em não portadores, e pode ser mais sensível à quimioterapia com cisplatina ou a inibidores de PARP que se destinam a reparação do ADN [6-8]. No entanto, no grupo de mulheres com mutações somáticas ou herdadas em
BRCA1
ou
BRCA2
, alguns pacientes ainda terá resultados pobres. Atualmente não há marcadores de resultado do tratamento em pacientes com câncer de ovário mBRCA-associado. marcadores possíveis podem incluir a apoptose prejudicada, resistência a múltiplas drogas e de reparação do ADN de proficiência. O presente estudo buscou correlacionar carga mutação todo-exome no tecido tumoral (Nmut) para o resultado do tratamento em pacientes com câncer de ovário, e examinar essa relação em pacientes com
BRCA1 Comprar e
BRCA2
mutações no os tumores do ovário.
A associação mais notável de Nmut com a resposta ao tratamento eo resultado foi visto dentro do subgrupo de pacientes com tumores mBRCA-associados. Uma proporção substancial de pacientes com câncer de ovário mBRCA-associados, mas de baixo Nmut experimentou um resultado do tratamento relativamente pobre, e semelhante ao de doentes com cancro do ovário wtBRCA. No entanto, para as mulheres cujos tumores foram mBRCA-associado e tinha um alto tumor Nmut, resultado foi incrivelmente boa. Isto era verdade tanto para
BRCA1
e
BRCA2
mutações, tanto da linha germinativa e mutações somáticas, e para tumores com LOH no locus correspondente. Em pacientes com cancros mBRCA-associados e sem doença residual após a cirurgia inicial, aqueles com alta Nmut tinha especialmente bons resultados. Na verdade, longa sobrevida no câncer de ovário seroso de alto grau, quando se observa, pode ser atribuída a uma mutação em qualquer um
BRCA1
ou
BRCA2
quando esses genótipos são acoplados com um alto tumor Nmut . Nmut é um marcador genômico candidato para prever o resultado do tratamento em pacientes com câncer de ovário mBRCA-associado. A associação de Nmut eo resultado pode refletir o grau de deficiência em BRCA1- ou via (s) mediada por BRCA2 reparo do DNA, ou o resultado de compensação para a deficiência por mecanismos alternativos. No entanto, todos os pacientes na coorte TCGA recebeu quimioterapia à base de platina, e o efeito benéfico de uma deficiência de BRCA1 ou BRCA2 no OS pode ser devido a uma melhor resposta terapêutica, ou devido ao potencial menos letal de cancros mBRCA-associados.
Em nossa análise dos dados TCGA,
BRCA1
câncer de ovário associada à mutação teve um resultado melhor quando combinada com um alto tumor Nmut. Além disso,
BRCA1
cancro associado a mutação que perdeu o tipo selvagem
BRCA1
alelo teve um resultado melhor do que o cancro do ovário com apenas do tipo selvagem
BRCA1
(não dados mostrando). Não está claro porque
BRCA1
metilação, mesmo combinada com alta Nmut, não se traduz em o mesmo benefício de sobrevivência visto no câncer de ovário com mutações de BRCA e alta Nmut.
BRCA1
metilação está associada com uma diminuição significativa dos níveis de transcrito de BRCA1, os níveis mais elevados de LOH todo o genoma e, no presente estudo, a maior carga mutação [9,11,15]. Sob seleção de tratamento de platina, é possível
BRCA1
metilação pode ser reversível, e conduzir ao restabelecimento de expressão BRCA1. Em xenoenxertos de cancro da mama, o cancro resistente a terapia triplo-negativo perdeu
BRCA1
metilação do promotor e re-expressa a proteína BRCA1 [17]. O co-inativação epigenética de outro gene (s), por exemplo na via (s) pró-apoptótica, é uma possibilidade que poderia explicar a pior evolução de pacientes com
BRCA1
metilação em comparação àqueles com
BRCA1
mutação. Estas possibilidades permanecem abertas para futuros estudos.
sequenciamento de DNA de última geração é amplamente utilizado na pesquisa e pode tornar-se uma ferramenta clínica para detectar mutações específicas e segmentáveis. Um subproduto do aumento do uso de todo o genoma e estudos exome sequenciamento inteiros pode ser uma simples enumeração de mutações do genoma, o que pode-se representar um biomarcador genômica para prever resultados em pacientes que receberam a cirurgia ideal e quimioterapia.
As nossas observações são consistentes com o conceito de que BRCA1 e BRCA2 regular a reparação livre de erros de danos nucleotídeos e agir para minimizar as mutações de um único nucleotídeo. Há evidência de atividade de reparo de DNA BRCA1 em outros animais que HR vias. Pathania, et al demonstrou BRCA1 desempenhado um papel na reparação do DNA danificado pela radiação UV. BRCA1 participado em processos de reparação independente de dependentes de replicação, mas de reparação por excisão de nucleotídeos (NER) do DNA, promovendo a excisão fotoprodutos e supressão da síntese translesão propenso a erros (TLS) em garfos de replicação parado induzidos por UV [18]. Alta actividade de TLS pode ser induzido pela actividade FANCJ quando há perda de ligação a BRCA1 FANCJ [19]. Como polimerases TLS são propensos a erros, um up-regulação da TLS na definição de deficiência de BRCA1 pode explicar uma maior taxa de substituições de nucleotídeos somáticas.
sequenciamento do genoma inteiro em cancro da mama identificou uma distribuição característica de mutações de um único nucleotídeo, com um aumento dos encargos mutação global tanto em
BRCA1- Comprar e
BRCA2
tumores -associated. Todas as substituições de nucleotídeos possíveis foram vistos dentro de 96 contextos possíveis de sequências de trinucleotídeos sem padrões predominantes de trinucle�idos particulares, o que era uma assinatura característica de ambos BRCA1- e
BRCA2
-associated cânceres de mama [14]. Esta característica parece consistente com a perda de um mecanismo de chave (s) para a reparação de ADN livre de erros para além de HR, ou a activação de um processo de replicação de ADN propensa a erro.
Outras linhas de mostrar diferenças provas entre
BRCA1
e
BRCA2
cancros do ovário associada à mutação. Essas diferenças incluem início relativamente cedo no
BRCA1 do que
BRCA2
portadores mutação germinativa, e uma relativamente melhor sobrevida em pacientes com
BRCA2 que
BRCA1
mutação tumores -associated em comparação com o que, em pacientes com câncer de ovário wtBRCA associada [6,15]. Nossos resultados mostram as mesmas associações entre tumor Nmut e resultado do tratamento em ambos BRCA1- e
BRCA2
-associated cancros do ovário. Esta observação é consistente com assinaturas semelhantes de processos de mutação em cânceres de mama e de ovário de pacientes com qualquer um
BRCA1
ou
BRCA2
mutações germinativas [14,20]. Há outras semelhanças bem reconhecidas entre BRCA1- e
BRCA2
doenças -associated. Essas similaridades incluem deficiências mediada por RH de reparo do DNA, sensibilidade a agentes que danificam o ADN e inibidores de PARP, e reversão associada à mutação de resistência do tratamento [3,6,7,9,21,22].
A carga de baixa mutação em tumores com qualquer uma homozigótica
BRCA1 ou
BRCA2
mutação prejudicial e LOH no locus BRCA correspondente pode ser explicado pela activação do mecanismo alternativo (s ) capaz de contornar o defeito e restaurar a reparação do ADN livre de erros. Nosso conhecimento das vias de desvio de reparação é limitado. activação alternativa de FC por perda concomitante de 53BP1 em células deficientes em BRCA1 podem restaurar a resistência a inibidores de PARP, mas não altera a sensibilidade ao cisplatino [23,24]. mutação Reversão de
BRCA1 /2
genes na doença recorrente pode resultar na resistência à quimioterapia platina e inibidores de PARP, mas raramente é encontrado na doença primária [21]. Os resultados são baseados em um conjunto relativamente pequeno de pacientes portadores
BRCA1
e
BRCA2
mutações, e deve ser considerada hipótese de gerar até confirmado em uma coorte maior. Além disso, os tumores podem possuir
de novo de
mecanismos que levam à resistência à quimioterapia e tratamentos direcionados. Nossos resultados preliminares sugerem baixa tumor Nmut pode identificar tumores primários BRCA-associados em que a deficiência original da BRCA1 e BRCA2 vias, incluindo a reparação DNA prejudicada, é compensada por vias alternativas.
Materiais e Métodos
Os conjuntos de dados
Foram obtidos dados de sequenciamento exome de câncer de ovário seroso 316 de alto grau e informações de acompanhamento de TCGA [9]. Qualquer alteração de sequência no exome tumor do ovário, que não estava presente na sequência de ADN da linha germinativa foi chamado de uma mutação somática e incluiu ambas as mudanças não sinónimas e sinónimas. Nos dados de mutação exome publicados pelo consórcio TCGA, um total de 19,356 mutações somáticas foram identificados na coorte, e mais validado, independentemente, por um segundo ensaio utilizando a amplificação de todo o genoma de uma segunda amostra do mesmo tumor [9]. Mutações que não foram validados de forma independente foram computacionalmente avaliados e tiveram uma alta probabilidade de ser verdadeiras mutações como descrito [9]. Com base em ligações de mutação TCGA explicado acima, o número total de mutações somáticas no exome tumoral (Nmut) foi determinada para cada caso (Tabela S1). dados de genotipagem Affymetrix SNP6 e informações clínicas atualizadas foram obtidos a partir do portal de dados TCGA (https://tcga-data.nci.nih.gov/tcga/, dbGaP adesão não. phs000178.v5.p5, adquiriu 2011 27 de outubro).
BRCA1
e
BRCA2
estado de mutação de genes,
BRCA1
e
RAD51C
estado de metilação e informações étnica /racial foram adquiridos a partir do portal de dados CBio SU2C ( https://cbio.mskcc.org/su2c-portal/).
A avaliação clínica da resposta terapêutica
Todos os pacientes foram submetidos a cirurgia debulking antes de platina e quimioterapia baseada em taxano. O resultado da cirurgia citorredução foi a presença ou ausência de doença residual visível no final da cirurgia; em TCGA foram estimadas as dimensões da doença residual. Todos os pacientes receberam quimioterapia baseada em platina após a cirurgia. resistência à quimioterapia foi definida como a progressão da doença durante a quimioterapia de primeira linha à base de platina ou progressão dentro de 6 meses após a conclusão da terapia de primeira linha [25]. sensibilidade quimioterapia foi definida como a sobrevivência livre de progressão mais de 6 meses.
análise bioinformática
dados de matriz Affymetrix SNP6 para pares de tumor do normal foram normalizados utilizando o algoritmo Aroma CRMAv2 e B-alelo fração (BAF) foi ajustada usando os pacotes CalMaTe e TumorBoost Aroma [26 -28]. dados processados foram analisadas para LOH, desequilíbrio alélicas, copiar alterações numéricas e contaminação de células normais usando ASCAT [29], como descrito em outros lugares [12,29]. Nmut foi determinada pela contagem de todas as chamadas de mutação para cada amostra relatada pelo consórcio TCGA (Tabela S1). Mutações incluem missense, nonsense, em silêncio, frameshift e variantes de processamento [9]. O valor médio para Nmut foi determinada para os grupos e alta Nmut foi definida como aqueles valores acima da média, e foi baixo Nmut valores iguais ou abaixo da mediana. A correlação foi determinada pelo coeficiente de correlação de Spearman. Informações sobre TCGA e os investigadores e instituições que constituem a rede de pesquisa TCGA pode ser encontrada em https://cancergenome.nih.gov/.